JPH02180166A - ヒートシール装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はヒートシール装置に関する。

［従来の技術］ ヒートシール装置は、液体もしくは固体が充填された容
器に熱溶融性のシートを加熱溶着し、容器をシートで密
閉するもので、一般には食品工業における包装やカップ
シール等に使用されている。

従来、該ヒートシール装置は、トレイに装填された複数
個の樹脂製容器にシートを加熱溶着した後、容器ごとに
シートを分離するために、トレイ側に形成された渭に合
わせて、分離用の切断刃物で打ち抜くように構成されて
いた。

このような装置は、トレイに溝を加工することの困難性
等のため、比較的大きな容器を対象としたものが多い。

具体的に述べると、市場において最も小さいものでも容
器直径が２０＋ｎｍ程度を対象としたものであり２これ
より小さい装置はあまり例がない。

［発明が解決しようとする課題］ 従来のヒートシール装置で、例えば、容器直径６〜７１
程度の極小容器をシールしようとすると、次のような不
都合が生じる。

すなわち、個々の容器に合わせてシートを分離する際、
トレイの講と切断刃の位置合わせが困難である。

このような場合、位置合わせを正確に行うためには、１
トレイに装填する容器の数が制限される。

従って、装置の処理能力に限界があり、短時間で多数の
容器をシールすることができない。

本発明の目的は、上記した課題を解決すべく、極小容器
の密閉に適し、処理能力に優れたヒートシール装置を提
供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明は上記課題を解決するために、容器密閉用の熱溶
融性のシートを繰り出すシート繰出部と、繰り出された
シートを巻き取るシート巻取部と、容器装填用の孔が形
成されたトレイを順次送り出すトレイ移送部と、トレイ
の孔に対応する切込目をシートに形成する切込部と、ト
レイに装填された容器にシートを加熱溶着するヒータ部
と、シートを切込目に対応して折り込み個々の容器単位
に分離する折込部とを備え、シート繰出部側を基準とし
て、シートの進行方向順に、切込部、ヒータ部、折込部
を順次配置したことを要旨とする。

［作用］ 本発明によれば、シート繰出部から繰り出された容器密
閉用の熱溶融性のシートが、シート巻取部によって巻取
られる。

一方、容器装填用の孔に容器が装填されたトレイが、ト
レイ移送部から順次送り出される。

ここで、シート繰出部から繰り出されたシートは、まず
、切込部によって、トレイの孔に対応して切込目が形成
される。

その後、シートはヒータ部によってトレイに装填された
容器に加熱溶着されて容器を密閉し、折込部によって切
込目に対応して折り込まれ、個々の容器単位に分離され
る。

このようにして、個々の容器がヒートシールされた後、
残りのシートはシート巻取部に巻取られる。

［実施例］ 以下、図面を参照しながら本発明の一実施例を説明する
。

第１図は、本発明に係るヒートシール装置の一実施例の
一部を省略して示す側面図である。

（１）装置全体 まず、装置全体について説明する。

本発明装置は、シート１を繰り出すシート繰出部２と、
シート１を巻き取るシート巻取部３と、シートｌにミシ
ン目状の切込目１ａを形成する切込部４之、シート１を
容器に加熱溶着するヒータ部５と、シート１の切込目１
ａ箇所を押し破り容器ごとに分離する折込部６と、各工
程に合わせてトレイ８を順次移送するトレイ移送部７と
を備えている。

各部の配置について説明すると、シート繰出部２側を基
準として、シート１の進行方向順に、切込部４、ヒータ
部５、折込部６が順次配置され、シート１の裏面側に、
トレイ移送部７が配置されている。

次に、各部について説明する。

（２）シート繰出部とシート巻取部 シート繰出部２は、シート１が巻回された繰出ローラ１
０を有している。

該繰出ローラ１０は、繰出モータ１１によって回転し、
定尺の巻物状のシート１を一定長さに繰り出す。

一方、シート巻取部３は、繰出ローラ１０から繰り出さ
れたシート１を巻き取るもので、巻取モータ１２によっ
て回転する巻取ローラ１３を有している。

該巻取ローラ１３は、常時回転しており、巻芯と軸とは
摩擦力が作用し、不用となったシート１に絶えず張力を
かけながら巻き取るようになっている。

これらシート繰出部２とシート巻取部３との間には、シ
ート１の繰り出しと張りとを調整する繰出調整部９が設
けられている。

該繰出調整部９は、上下に移動自在な移動ローラ１４と
、該移動ローラ１４の上限位置を感知する上限感知器１
５と、移動ローラ１４の下限位置を感知する下限感知器
１６とを有している。

繰出調整部９の上限感知器１５や下限感知器１６からの
信号により、繰出モータ１１が制御されてシート１の繰
り出し量が調整される。

つまり、移動ローラ１４の上下位置によって、シート１
の繰り出し量をシート１の張力と共に調整することがで
きる。

ここで使用するシート１は、熱に対して溶融接着性を有
するものであればよく、例えば、アルミシートの表面に
ポリエステル、裏面にポリエチレンをコートしたもの等
を用いることができる。

（３）切込部 切込部４は、シリンダ１７、切込刃取付基台１８、切込
刃１９、シート押台２０、切込刃受台２１とからなり、
シート１の上面側に配置されたシリンダ１７に切込刃取
付基台１８が取り付けられ、該切込刃取付基台１８には
、ばね２２等の弾性体を介して、切込刃すり抜は用のス
リット（図示せず）が形成されたシート押台２０が取り
付けられている。

一方、切込刃受台２１は、切込刃受用の渭（図示せず）
が形成され、シート１下面側の切込刃１９に対応する位
置に配置されている。

切込刃取付基台１８には、第２図に概略を示すように、
スペーサ２３によって複数の切込刃１９を一定間隔に保
持した第１切込刃群２４と、刃の向きが第１切込刃群２
４と直交する第２切込刃群２５とが、シート１の進行方
向に対して直交する方向及び進行方向と同方向の二段階
に分けて切込目１ａを格子状に形成するように、順に取
り付けられている。

各切込刃１９は、櫛状で先端部分が鋭く、シート１に刺
さりやすく、かつ、抜けやすいように形成されている。

（４）ヒータ部 シート１の上面側に配置されたヒータ部５は、シリンダ
２６と、該シリンダ２６に取り付けられた加熱板２７と
からなる。

該加熱板２７は、シリンダ２６によって下降し、シート
１を、トレイ８に装填された容器上端に一定時間加熱加
圧する。

なお、使用する容器は、液体もしくは固体を充填するも
のであり、ヒートシールを考慮すると、樹脂製のものが
適している。

（５）折込部 シート１の上面側に配置された折込部６は、シリンダ２
８、容器押え２９、折込板３０、折込板取付基台３１、
連結材３２とがらなり、シリンダ２８に折込板取付基台
３１が取り付けられ、該折込板取付基台３１に連結材３
２を介して折込板３０が取り付けられている。

折込板３０は、シリンダ２８によって下降した際に、容
器に熱溶着されたシート１の格子状の切込目１ａを押し
破るようにして引きちぎり、シート１を容器ごとに分離
すると共に、それぞれのシート１端部を容器の側部に密
着できるように成形する。

この折込板３０には、第３図に示すように、容器の径よ
りわずかに大きな径の孔３０ａが形成されている。

このような孔３０ａとしては、図示は省略するが、開口
端から奥へと（下から上へと）、径が狭まるように、テ
ーバ状に形成することもできる。

この場合、径が狭いところは、容器の外径よりわずかに
大きい程度とするが、折込板３０を弾性体で形成した場
合には、容器の外径と等しいか、わずかに狭くすること
も可能である。

また、孔３０ａの内面を滑りやすく加工することで、容
器の離脱を容易にすることもできる。

このように絞り成形することにより、シート１端部を容
器側部により強く密着させることで、シール部分がより
大きな内部圧力に耐えられるようになる。

容器を大きな内部圧力に耐えられるようにシールするこ
とは、容器の一部に脆弱部を設け、該脆弱部がある程度
の圧力によって破壊するようにしたタイプの容器の密閉
に、特に有効である。

ここで、容器押え２９は、折込板３０が戻る際〈上昇す
る際）に、容器が折込板３０から離れず、折込板３０と
共に上昇してトレイ８から抜は落ちるのを防ぐため、容
器頭部を押えられるように、折込板３０の孔３０ａを貫
通して取り付けられている。

（６）トレイ移送部 シート１の裏面側に配置されたトレイ移送部７は、シー
ト１の進行状態に合わせてトレイ８を順次押し出す押出
シリンダ３３と、該押出シリンダ３３に接続されたトレ
イ押し３４とからなる。

該トレイ移送部７によってトレイ８の後部を１トレイ分
押し出すことにより、トレイ８を順次移送するが、この
際、各工程におけるトレイ８とシート１との位置合わせ
は、トレイ８の移送により決定される。

ここで使われるトレイ８には多数の装着孔８ａが形成さ
れている。

例えば、第４図では、はぼ正方形状のトレイ８に、装着
孔８ａが５行５列のマトリクス状に形成されている。

このようなトレイ以外にも、図示は省略するが、例えば
内径６　、５　＋ｎｆｆ＋程度の装置孔８ａを、トレイ
８の送り方向に１０行８列のマトリクス状に形成したも
の等を用いてもよい。

各装着孔８ａは、容器の外径よりも僅かに大きな内径を
有し、その深さは、容器の軸方向長さよりも小さく形成
されている。

なお、図示は省略するが、装着孔８ａの開口縁をテーバ
縁に形成することで、容器の装着が容易となる。

（７）動作の説明 シート１は、繰出ローラ１０から繰り出され、途中で移
動ローラ１４を介して他端側か巻取ローラ１３に巻取ら
れている。

該シート１は、切込部４による切込形成工程によって切
込目１ａが形成された後、ヒータ部５によりトレイ８に
装填された容器上端に加熱溶着される。

従って、シート１はトレイ８の移送と共に進行すること
になり、各工程における位置合わせは、トレイ８の押し
出しによって行われることになる。

ここで、トレイ８の押し出しは、各工程に合わせて作動
する押出シリンダ３３により、トレイ押し３４によって
行われる。

トレイ８の押し出しによって、シート１が進行すると、
シート巻取部３側では、シート１にたるみがでるが、該
たるみはシート巻取ローラ１３によって巻取られる。

ここで、巻取モータ１２によって回転する巻取ローラ１
３は、常時巻取りを行うが、シート１のたるみを取る程
度の速度で巻取りを行っている。

一方、シート１がトレイ８と共にシート巻取部３側に動
くことにより、シート繰出部２側では、移動ローラ１４
が上方に移動する。

該移動ローラ１４の位置が上限に達すると、上限感知器
１５からの信号により、繰出モータ１１が回転し、繰出
ローラ１０からシート１が繰り出される。

シート１が繰り出されて、移動ローラ１４の位置が下限
に達すると、下限感知器１６からの信号により、繰出モ
ータ１１の回転が停止し、シート１の繰り出しが停止す
る。

このように繰り出されたシート１は、まず、切込部４に
よって、トレイ８に装填された容器の配列に合わせて格
子状に切込目１ａが形成される。

切込部４では、シリンダ１７により切込刃取付基台１８
が降下することで、シート押台２０がシート１上面に接
触し、切込刃受台２１との間にシート１を挟みこむ。

そして、ばね２２が縮み、切込刃１９がシート押台２０
のスリットをすり抜けて、シート１を突き破り、切込刃
受台２１の講に進入する。

ここで、繰り出されたシート１は、第２図に示すように
、まず、第１切込刃群２４によってシート１の進行方向
と直交方向に切込目１ａが形成された後、１トレイ分送
られた後、第２切込刃群２５によって進行方向と同方向
の切込目１ａが形成されることで、格子状の切込目１ａ
が形成されることになる。

このように、切込刃１９を第１切込刃群２４と第２切込
刃群２５に分ける場合には、−度に格子状の切込目１ａ
を形成する場合と比較すると、シート１に対して一度に
無理な力がかからず、シート１から切込刃１９を抜きや
すくなるので、動作速度を早めることができる。

格子状の切込目１ａが形成されたシート１は、ヒータ部
５へ送られる。

ヒータ部５では、シリンダ２６によって下降する所定温
度に保たれた加熱板２７が、シート１をトレイ８の容器
上端に押し付けて、一定圧力で一定時間加熱する。

加熱されたシート１は、溶融層が融けて、容器上端に接
着される。

接着後、シート１は、■・レイ８の移送と共に、１トレ
イ分進行し、折込部６へ送られる。

折込部６では、シリンダ２８により折込板取付基台３１
が下降すると、該折込板取付基台３１に連結材３２を介
して取付られている折込板３０も下降し、シート１表面
に接触する。

さらに、折込板３０を下降させると、第３図に示すよう
に、折込板３０の孔３０ａの部分とトレイ８に装填され
た容器とが対応するので、シート１の切込目１ａが、折
込板３０によって引き裂かれ、シート１が個々の容器ご
とに分離される。

従って、シート１における格子状の切込目１ａの各升目
部分は、各容器の上端に接着された状態で打ち抜かれる
ことになる。

また、分離されたシート１端部は、折込板３０の孔３０
ａと容器頭部とが係合することにより、容器上端側部に
接着される。

その結果、トレイ８に装填された各容器は、シート１に
よりそれぞれ閉塞されて密閉容器となる。

その後、折込板３０は上昇するが、各容器は容器押え２
９によって押えられ、トレイ８からの抜は出しが防止さ
れる。

このようにして得られる密閉容器は、例えば、容器に水
が充填されたものでは、水液カプセルとなり、脆弱部が
形成された容器を用いた水液カプセルを、シガレット用
のフィルタ内に組込むと、指で押して弾性変形させるこ
とで、脆弱部が破断し、内部の水液をフィルタ中に容易
に含浸させることができる。

なお、本発明装置によると、直径６ｍｍの極小容器を１
トレイに８０個装填した場合に、１分間で８００個の容
器を密閉することができた。

［発明の効果］ 本発明のヒートシール装置は、以上説明した通り、まず
切込部により格子状の切込目をシートに形成し、次いで
ヒータ部によりシートを容器に加熱溶着し、その後折込
板で個々の容器ごとにシートを分離するようにしたもの
であり、しかも、これらの工程における位置合わせをト
レイの移送によって行うので、次のような効果を得るこ
とができる。

すなわち、位置合わせを容易に行うことができ、動作速
度を早めることができる。

また、微妙な位置合わせが可能になるので、隣と近接し
て容器の装着孔をトレイに形成することができる。

従って、極小容器の密閉に適する上に、装置の処理能力
が向上し、短時間で多量の容器のシールを行うことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図：本発明のヒートシール装置の一実施例の一部を
省略して示す側面図 第２図：切込部の一部を省略して示す概略斜視図第３図
：折込部の動作時の一部省略縦断面図第４図コトレイの
一実施例の斜視図 １・・・シート　　　　　１ａ・・・切込目２・・・シ
ート繰出部　　３・・・シート巻取部４・・・切込部　
　　　　５・・・ヒータ部６・・・折込部　　　　　７
・・・トレイ移送部８・・・トレイ　　　　　８ａ・・
・トレイの装着孔９・・・繰出調整部 特許出願人　日本たばこ産業株式会社 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　容器密閉用の熱溶融性のシートを繰り出すシート繰
   出部と、 繰り出されたシートを巻き取るシート巻取 部と、 容器装填用の孔が形成されたトレイを順次 送り出すトレイ移送部と、 トレイの孔に対応する切込目をシートに形 成する切込部と、 トレイに装填された容器にシートを加熱溶 着するヒータ部と、 シートを切込目に対応して折り込み個々の 容器単位に分離する折込部とを備え、 シート繰出部側を基準として、シートの進 行方向順に、切込部、ヒータ部、折込部を順次配置した
   ことを特徴とする、 ヒートシール装置。